热塑性树脂组合物

文档序号:157064 发布日期:2021-10-26 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 热塑性树脂组合物 (Thermoplastic resin composition ) 是由 南宫浩 金度亨 金成龙 郑大山 于 2020-09-17 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种热塑性树脂组合物,包含:二烯类橡胶接枝聚合物;未被烷基取代的苯乙烯类聚合物;被烷基取代的苯乙烯类聚合物,其包含被烷基取代的苯乙烯类单体单元、未被烷基取代的苯乙烯类单体单元和乙烯基氰类单体单元;和重均分子量为110,000g/mol至127,000g/mol的马来酰亚胺类聚合物。(The present invention provides a thermoplastic resin composition comprising: a diene-based rubber graft polymer; styrenic polymers not substituted with alkyl groups; an alkyl-substituted styrenic polymer comprising alkyl-substituted styrenic monomer units, alkyl-unsubstituted styrenic monomer units, and vinyl cyanide monomer units; and a maleimide-based polymer having a weight average molecular weight of 110,000 to 127,000 g/mol.)

热塑性树脂组合物

技术领域

[相关申请的交叉引用]

本申请要求于2019年11月04日提交的韩国专利申请No.10-2019-0139639的优先权和权益,该专利申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。

[

技术领域

]

本发明涉及一种热塑性树脂组合物,具体地,涉及一种包含被烷基取代的苯乙烯类聚合物的热塑性树脂组合物,所述被烷基取代的苯乙烯类聚合物包含被烷基取代的苯乙烯类单体单元、未被烷基取代的苯乙烯类单体单元和乙烯基氰类单体单元。

背景技术

二烯类橡胶接枝聚合物是通过二烯类橡胶聚合物与芳香族乙烯基类单体和乙烯基氰类单体的接枝聚合形成的接枝聚合物。与常规的高抗冲聚苯乙烯相比,二烯类橡胶接枝聚合物具有优异的抗冲击性、耐化学性、热稳定性、着色性能、抗疲劳性、刚性和加工性能。由于这些特征,由二烯类橡胶接枝聚合物制成的热塑性树脂模制品被用作汽车内部/外部材料、办公用品、各种电气/电子产品等的部件。

同时,包含二烯类橡胶接枝聚合物的二烯类橡胶热塑性树脂组合物可以用作汽车零部件中的尾灯壳的材料。尾灯壳根据汽车公司而被设计成各种形状并且变得更薄。为了满足各种设计和厚度趋势,需要改善二烯类橡胶热塑性树脂组合物的加工性能。换言之,当熔体流动指数低时,注射条件受到限制,因此,设计也受到限制,并且不能注射成型具有低厚度的壳体。为了解决上述问题,已经开发一种具有高熔体流动指数的二烯类橡胶热塑性树脂组合物,但是它具有产生许多热熔合线的问题。当产生许多热熔合线时,这些线在尾灯壳的粘合表面上是可见的,因此,外观质量会下降。此外,需要用于移除线的附加处理,因此,生产效率会降低。此外,沉积铝的表面的漫反射率稍微增加。

因此,正在持续研究开发一种二烯类橡胶热塑性树脂组合物,其能够使热熔合线的产生最小化,并且还能够改善沉积铝的表面的质量。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种热塑性树脂组合物,其能够改善加工性能、耐热性和沉积铝的表面的特性,并且还能够使热熔合线的产生最小化。

技术方案

本发明的一个方面提供一种热塑性树脂组合物,包含:二烯类橡胶接枝聚合物;未被烷基取代的苯乙烯类聚合物;被烷基取代的苯乙烯类聚合物,其包含被烷基取代的苯乙烯类单体单元、未被烷基取代的苯乙烯类单体单元和乙烯基氰类单体单元;和重均分子量为110,000g/mol至127,000g/mol的马来酰亚胺类聚合物。

有益效果

本发明的热塑性树脂组合物不仅具有优异的加工性能、耐热性和沉积铝的表面的特性,而且能够使热熔合线的产生最小化。此外,所述热塑性树脂组合物表现出优异的基础性能,如冲击强度、拉伸强度、拉伸伸长率、挠曲强度等。因此,所述热塑性树脂组合物可以用作具有各种设计和低厚度的汽车尾灯壳的材料。

具体实施方式

下文中,将更详细地描述本发明以帮助理解本发明。

本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应理解为局限于常用含义或词典中的含义,并且,基于发明人可以适当地定义术语的概念以便以最佳方式描述他们的发明的原则,术语和词语应当理解为与本发明的技术构思一致的含义和概念。

在本发明中,重均分子量可以使用聚苯乙烯作为标准物质通过凝胶渗透色谱法测量。

在本发明中,玻璃化转变温度可以通过差示扫描量热法测量。

在本发明中,平均粒径可以通过动态光散射法测量,具体地,通过使用可商购自Particle Sizing Systems的Nicomp 380仪器测量。在本发明中,平均粒径可以指通过动态光散射法测量的粒度分布中的算术平均粒径,具体地,散射强度分布中的平均粒径。

在本发明中,未被烷基取代的苯乙烯类单体可以是选自苯乙烯、4-氟苯乙烯、4-氯苯乙烯和4-溴苯乙烯中的一种或多种,优选是苯乙烯。来自未被烷基取代的苯乙烯类单体的单元可以是未被烷基取代的苯乙烯类单体单元。

在本发明中,被烷基取代的苯乙烯类单体可以是选自α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯和对甲基苯乙烯中的一种或多种,优选是α-甲基苯乙烯。来自被烷基取代的苯乙烯类单体的单元可以是被烷基取代的苯乙烯类单体单元。

在本发明中,芳香族乙烯基类单体可以是包括未被烷基取代的苯乙烯类单体和被烷基取代的苯乙烯类单体两者的单体。来自芳香族乙烯基类单体的单元可以是芳香族乙烯基类单体单元。

在本发明中,乙烯基氰类单体可以是选自丙烯腈、甲基丙烯腈、苯基丙烯腈和α-氯丙烯腈中的一种或多种,优选是丙烯腈。来自乙烯基氰类单体的单元可以是乙烯基氰类单体单元。

在本发明中,马来酰亚胺类单体可以是选自马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-丙基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-丁基马来酰亚胺、N-异丁基马来酰亚胺、N-叔丁基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、2-甲基-N-苯基马来酰亚胺、N-(4-溴苯基)马来酰亚胺、N-(4-硝基苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、N-(4-甲氧基苯基)马来酰亚胺、N-(4-羧基苯基)马来酰亚胺和N-苄基马来酰亚胺中的一种或多种,优选是N-苯基马来酰亚胺。来自马来酰亚胺类单体的单元可以是马来酰亚胺类单体单元。

在本发明中,马来酸类单体可以是选自马来酸酐、马来酸、马来酸单酯和马来酸二酯中的一种或多种,优选是马来酸酐。来自马来酸类单体的单元可以是马来酸类单体单元。

1.热塑性树脂组合物

根据本发明的一个实施方案的热塑性树脂组合物包含:1)二烯类橡胶接枝聚合物;2)未被烷基取代的苯乙烯类聚合物;3)被烷基取代的苯乙烯类聚合物,其包含被烷基取代的苯乙烯类单体单元、未被烷基取代的苯乙烯类单体单元和乙烯基氰类单体单元;和4)重均分子量为110,000g/mol至127,000g/mol的马来酰亚胺类聚合物。

本发明的发明人发现,当一起包含马来酰亚胺类聚合物和被烷基取代的苯乙烯类聚合物时,加工性能、耐热性和沉积铝的表面的特性得到改善,并且使热熔合线的产生最小化,使其更适合用于汽车尾灯壳。因此,基于这些事实而完成本发明。

下文中,将详细说明根据本发明的实施方案的热塑性树脂组合物。

1)二烯类橡胶接枝聚合物

二烯类橡胶接枝聚合物是通过二烯类橡胶聚合物与芳香族乙烯基类单体和乙烯基氰类单体的接枝聚合形成的接枝聚合物,并且可以赋予热塑性树脂组合物优异的冲击强度、拉伸强度、拉伸伸长率、挠曲强度等。此外,二烯类橡胶接枝聚合物可以与芳香族乙烯基类聚合物,具体地,第二芳香族基体聚合物协同作用,以改善热塑性树脂组合物的冲击强度、拉伸强度和挠曲强度。

热塑性树脂组合物中二烯类橡胶接枝聚合物的含量可以为20重量%至35重量%,优选地,为23重量%至28重量%。当满足上述条件时,二烯类橡胶接枝聚合物可以在尽可能少地影响热塑性树脂组合物的加工性能和耐热性的同时赋予热塑性树脂组合物优异的冲击强度、拉伸强度、拉伸伸长率、挠曲强度等。

所述二烯类橡胶聚合物可以包含第一二烯类橡胶接枝聚合物和第二二烯类橡胶接枝聚合物,这两者的二烯类橡胶聚合物具有互不相同的平均粒径,以使表面光滑度最大化,并且改善冲击强度、拉伸强度、拉伸伸长率、挠曲强度等。

第一二烯类橡胶接枝聚合物可以通过平均粒径为200nm至400nm的二烯类橡胶聚合物与芳香族乙烯基类单体和乙烯基氰类单体的接枝聚合形成,优选地通过平均粒径为250nm至350nm的二烯类橡胶聚合物与芳香族乙烯基类单体和乙烯基氰类单体的接枝聚合形成,更优选地通过平均粒径为280nm至320nm的二烯类橡胶聚合物与芳香族乙烯基类单体和乙烯基氰类单体的接枝聚合形成。当第一二烯类橡胶接枝聚合物满足上述条件时,可以赋予热塑性树脂组合物显著优异的冲击强度。

第二二烯类橡胶接枝聚合物可以通过平均粒径为50nm至150nm的二烯类橡胶聚合物与芳香族乙烯基类单体和乙烯基氰类单体的接枝聚合形成,优选地通过平均粒径为70nm至130nm的二烯类橡胶聚合物与芳香族乙烯基类单体和乙烯基氰类单体的接枝聚合形成,更优选地通过平均粒径为90nm至110nm的二烯类橡胶聚合物与芳香族乙烯基类单体和乙烯基氰类单体的接枝聚合形成。当第二二烯类橡胶接枝聚合物满足上述条件时,可以赋予热塑性树脂组合物显著优异的拉伸强度、拉伸伸长率和挠曲强度,并且可以使表面光滑度最大化,得到优异的铝沉积特性。

同时,当将所述热塑性树脂组合物用于需要优异的冲击强度的领域中时,所述二烯类橡胶接枝聚合物可以包含过量的第一二烯类橡胶接枝聚合物。此外,当将所述热塑性树脂组合物用于需要优异的拉伸强度、拉伸伸长率、挠曲强度和表面光滑度的领域中时,所述二烯类橡胶接枝聚合物可以包含过量的第二二烯类橡胶接枝聚合物。当将所述热塑性树脂组合物用于汽车尾灯壳时,所述二烯类橡胶接枝聚合物可以包含重量比为30:70至50:50,优选地35:65至45:55,更优选地40:60至45:55的第一二烯类橡胶接枝聚合物和第二二烯类橡胶接枝聚合物。当满足上述条件时,拉伸强度、拉伸伸长率、挠曲强度和表面光滑度得到改善,同时冲击强度的降低被最小化,由此可以制备更适合用于汽车尾灯壳的热塑性树脂组合物。

同时,所述二烯类橡胶接枝聚合物可以是通过丁二烯橡胶聚合物与苯乙烯和丙烯腈的接枝聚合形成的接枝聚合物。

2)未被烷基取代的苯乙烯类聚合物

未被烷基取代的苯乙烯类聚合物是未被烷基取代的苯乙烯类单体与乙烯基氰类单体的共聚物,并且可以是包含未被烷基取代的苯乙烯类单体单元和乙烯基氰类单体单元的聚合物。所述未被烷基取代的苯乙烯类聚合物可以赋予热塑性树脂组合物优异的加工性能。

热塑性树脂组合物中未被烷基取代的苯乙烯类聚合物的含量可以为15重量%至40重量%,优选地,为20重量%至35重量%。当满足上述条件时,可以赋予热塑性树脂组合物优异的加工性能。

所述未被烷基取代的苯乙烯类聚合物可以包含21重量%至25重量%,优选地,22重量%至24重量%的乙烯基氰类单体单元。当满足上述条件时,可以防止加工性能劣化,并且可以使热熔合线的产生最小化。

所述未被烷基取代的苯乙烯类聚合物的重均分子量可以为100,000g/mol至120,000g/mol,优选地,为105,000g/mol至115,000g/mol。当满足上述条件时,可以改善未被烷基取代的苯乙烯类聚合物的加工性能。

同时,所述未被烷基取代的苯乙烯类聚合物可以是苯乙烯/丙烯腈聚合物。

3)被烷基取代的苯乙烯类聚合物

被烷基取代的苯乙烯类聚合物是包含被烷基取代的苯乙烯类单体单元、未被烷基取代的苯乙烯类单体单元和乙烯基氰类单体单元的聚合物,并且可以是被烷基取代的苯乙烯类单体、未被烷基取代的苯乙烯类单体和乙烯基氰类单体的共聚物。

所述被烷基取代的苯乙烯类聚合物不仅可以赋予热塑性树脂组合物优异的耐热性和铝沉积特性,而且可以使热熔合线的产生最小化。

热塑性树脂组合物中被烷基取代的苯乙烯类聚合物的含量可以为25重量%至45重量%,并且优选地,为30重量%至40重量%。当满足上述条件时,可以赋予热塑性树脂组合物优异的耐热性和铝沉积特性,并且可以使热熔合线的产生最小化。

所述被烷基取代的苯乙烯类聚合物的重均分子量可以为90,000g/mol至120,000g/mol,优选地,为105,000g/mol至115,000g/mol。当满足上述条件时,可以提高热塑性树脂组合物的耐热性,并且可以使热熔合线的产生最小化。

所述被烷基取代的苯乙烯类聚合物可以包含:55重量%至75重量%的被烷基取代的苯乙烯类单体单元;3重量%至15重量%的未被烷基取代的苯乙烯类单体单元;和20重量%至35重量%的乙烯基氰类单体单元,并且优选地包含:60重量%至70重量%的被烷基取代的苯乙烯类单体单元;5重量%至10重量%的未被烷基取代的苯乙烯类单体单元;和23重量%至30重量%的乙烯基氰类单体单元。当满足上述范围时,可以改善被烷基取代的苯乙烯类聚合物的耐热性、加工性能和耐化学性。

同时,所述被烷基取代的苯乙烯类聚合物可以是α-甲基苯乙烯/苯乙烯/丙烯腈聚合物。

4)马来酰亚胺类聚合物

马来酰亚胺类聚合物是通过使马来酸类单体与芳香族乙烯基类单体聚合,然后将马来酸类单体单元结构转化为马来酰亚胺类单体单元结构而形成的聚合物,并且最终的聚合物是包含马来酰亚胺类单体单元和芳香族乙烯基类单体单元的聚合物,并且可以是除此之外还包含马来酸类单体单元的聚合物。所述马来酰亚胺类聚合物可以赋予热塑性树脂组合物优异的耐热性。

所述马来酰亚胺类聚合物的重均分子量可以为110,000g/mol至127,000g/mol,优选地,为115,000g/mol至125,000g/mol。当满足上述范围时,可以改善热塑性树脂组合物的加工性能和漫反射率。低于上述范围,机械性能会劣化,并且热熔合线的产生会增加。高于上述范围,加工性能和漫反射率会劣化,并且热熔合线的产生会增加。

所述马来酰亚胺类聚合物的玻璃化转变温度可以为180℃至190℃,优选地,为182℃至188℃。当满足上述条件时,可以改善热塑性树脂组合物的加工性能、耐热性和漫反射率,并且可以使热熔合线的产生最小化,使其更适合用于汽车尾灯壳。

热塑性树脂组合物中马来酰亚胺类聚合物的含量可以为5重量%至15重量%,优选地,为7重量%至12重量%。当满足上述条件时,可以提高热塑性树脂组合物的耐热性。

同时,所述马来酰亚胺类聚合物可以是选自N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯聚合物和N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/马来酸酐聚合物中的一种或多种。

同时,根据本发明的实施方案的热塑性树脂组合物还可以包含添加剂以补充加工性能。所述添加剂可以是包含芳香族乙烯基类单体单元和乙烯基氰类单体单元并且重均分子量为10,000g/mol至80,000g/mol的共聚物。

下文中,将参照实施例详细说明本发明,使得本领域技术人员可以容易地进行本发明。然而,本发明可以以数种不同的形式实施,因此,不限于本文中描述的实施例。

实施例和比较例

在下面实施例和比较例中使用的组分的说明如下。

1-1)第一二烯类橡胶聚合物:可商购自LG Chem Ltd的DP270E(通过平均粒径为300nm的丁二烯橡胶聚合物与苯乙烯和丙烯腈的接枝聚合形成的接枝聚合物)

1-2)第二二烯类橡胶聚合物:可商购自LG Chem Ltd的DP229M(通过平均粒径为100nm的丁二烯橡胶聚合物与苯乙烯和丙烯腈的接枝聚合形成的接枝聚合物)

2-1)未被烷基取代的苯乙烯类聚合物:可商购自LG Chem Ltd的83SF(包含23重量%的丙烯腈类单元和77重量%的苯乙烯类单元的苯乙烯/丙烯腈聚合物,重均分子量:110,000g/mol)

2-2)未被烷基取代的苯乙烯类聚合物:可商购自LG Chem Ltd的95RF(包含30重量%的丙烯腈类单元和70重量%的苯乙烯类单元的苯乙烯/丙烯腈聚合物,重均分子量:95,000g/mol)

2-3)未被烷基取代的苯乙烯类聚合物:可商购自LG Chem Ltd的81HF(包含24重量%的丙烯腈类单元和76重量%的苯乙烯类单元的苯乙烯/丙烯腈聚合物,重均分子量:130,000g/mol)

3-1)被烷基取代的苯乙烯类聚合物:可商购自LG Chem Ltd的99UH(包含65重量%的α-甲基苯乙烯单元、7重量%的苯乙烯单元和28重量%的丙烯腈单元的α-甲基苯乙烯/苯乙烯/丙烯腈聚合物,重均分子量:105,000g/mol)

4-1)马来酰亚胺类聚合物:可商购自Denka Company Limited的MS-NJ(N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯聚合物,重均分子量:120,000g/mol,玻璃化转变温度:185℃)

5-1)添加剂:可商购自SUNNY FC的EMI-200(苯乙烯/丙烯腈共聚物)

6-1)被烷基取代的苯乙烯类聚合物:可商购自LG Chem Ltd的200UH(包含72重量%的α-甲基苯乙烯单元和28重量%的丙烯腈单元的α-甲基苯乙烯/丙烯腈聚合物,重均分子量:95,000g/mol)

7-1)马来酰亚胺类聚合物:可商购自Denka Company Limited的MS-NB(N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯聚合物,重均分子量:140,000g/mol,玻璃化转变温度:196℃)

7-2)马来酰亚胺类聚合物:可商购自Denka Company Limited的MS-NI(N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯聚合物,重均分子量:130,000g/mol,玻璃化转变温度:185℃)

7-3)马来酰亚胺类聚合物:可商购自POLYSCOPE的IZO926M(N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯聚合物,重均分子量:100,000g/mol,玻璃化转变温度:175℃)

将上述组分以表1和表2中所示的含量混合并且搅拌以制备热塑性树脂组合物。

实验例1

将实施例和比较例的热塑性树脂组合物挤出以制备粒料,通过下面描述的方法评价粒料,其结果示于下面表1和表2中。

(1)熔体流动指数(g/10min):根据ASTM D1238在220℃和10kg的条件下测量。

实验例2

将实施例和比较例的热塑性树脂组合物挤出并且注塑以制备试样,试样通过下面描述的方法评价,其结果示于下面表1和表2中。

(2)热变形温度(HDT,℃):在未退火条件下根据ASTM D648测量。

(3)维卡软化温度(VST,℃):在未退火条件下根据ASTM D1525测量。

(4)悬臂梁式冲击强度(kg·cm/cm,1/4英寸):根据ASTM D256测量。

(5)拉伸强度(kg/cm2)和拉伸伸长率(%):根据ASTM D638测量。

(6)挠曲强度(kg/cm2):根据ASTM D790测量。

实验例3

将实施例和比较例的热塑性树脂组合物挤出并且注塑以制备尺寸为10cm×10cm的试样,使用真空沉积装置(可商购自Daehan Vacuum Eng,Co.的高真空沉积装置)在试样的表面上真空沉积铝(Al)。通过下面描述的方法测量包括在其上面形成的Al膜的试样的性能,其结果示于表1和表2中。

(7)总反射率和漫反射率(%):漫反射率和镜面反射率使用表面光泽度测量仪(可商购自Tokyo Denshoku Co.,Ltd.的反射计(TR-1100AD))测量。总反射率是漫反射率和镜面反射率的总和。在这种情况下,由于漫反射率受到根据气体和表面特性的敏感性的很大影响,因此,可以由漫反射率推断真空沉积表面的状态。

实验例4

将实施例和比较例的热塑性树脂组合物挤出并且注塑以制备尺寸为10cm×10cm的试样。使用热熔合设备使试样接触表面温度为240℃的热板10秒,然后以高速或低速分离。然后,测量产生的线的长度和数目,其结果示于下面表1和表2中。

[表1]

[表2]

参照表1,在实施例1至实施例3的情况下,可以看出,由于被烷基取代的苯乙烯类聚合物的含量少,因此,表现出改善的拉伸强度、降低的漫反射率和优异的热熔合线评价结果。当将实施例3与比较例1和比较例2比较时,可以看出,与包含α-甲基苯乙烯/丙烯腈聚合物而不是α-甲基苯乙烯/苯乙烯/丙烯腈聚合物的比较例2相比,实施例3表现出显著优异的热熔合线评价结果。此外,可以看出,与包含α-甲基苯乙烯/丙烯腈聚合物而不是α-甲基苯乙烯/苯乙烯/丙烯腈聚合物和包含过量的丙烯腈单元的苯乙烯/丙烯腈聚合物的比较例2相比,实施例3表现出显著优异的热熔合线评价结果。

此外,可以看出,与实施例1至实施例3相比,不包含α-甲基苯乙烯/苯乙烯/丙烯腈聚合物的比较例3表现出高的漫反射率和差的热熔合线评价结果。

此外,当将实施例3与比较例4至比较例6比较时,可以看出,与实施例3的热塑性树脂组合物相比,包含重均分子量为140,000g/mol且玻璃化转变温度为196℃的N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯聚合物的比较例4的热塑性树脂组合物表现出劣化的漫反射率和热熔合线的评价结果。此外,可以看出,与实施例3的热塑性树脂组合物相比,包含重均分子量为130,000g/mol且玻璃化转变温度为185℃的N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯聚合物的比较例5的热塑性树脂组合物表现出劣化的漫反射率和热熔合线的评价结果。此外,可以看出,与实施例3的热塑性树脂组合物相比,包含重均分子量为100,000g/mol且玻璃化转变温度为175℃的N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯聚合物的比较例6的热塑性树脂组合物表现出劣化的漫反射率和热熔合线的评价结果。由这些结果可以看出,不仅马来酰亚胺类聚合物的重均分子量而且其玻璃化转变温度影响热塑性树脂组合物的漫反射率和热熔合线的评价结果。

13页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:叶轮及其树脂组合物

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!